ZooKeeper系列(1)：安装搭建ZooKeeper环境

时间：2021-02-14 16:08:27

ZooKeeper系列文章：https://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7576137.html#zk

ZooKeeper有三种安装模式：单机安装(standalone)、伪集群模式、集群模式：

  • standalone模式：只在一台机器上安装ZooKeeper，并只启动一个ZooKeeper实例。
  • 伪集群：在一台机器上开启多个ZooKeeper实例来模拟集群。通过加载不同配置文件，分配不同数据目录来实现这种模式。因为在同一机器上运行，所以机器宕机，整个ZooKeeper就挂了。基本上不会布置这样的ZooKeeper集群。
  • 集群模式：在至少3台机器上安装ZooKeeper构成集群，只要故障节点数量在一定范围内就能保证ZooKeeper服务的可用性。

真正布置的基本上都是集群模式，standalone偶尔用来做些测试，它有单点故障，伪集群模式也有单点故障。

集群模式并非一定至少3台机器，但用2台机器比1台机器更危险，因为随便故障一台都无法满足"大多数"的要求，都会阻塞整个ZooKeeper服务。而2台机器的故障几率是1台机器的2倍。所以，也建议采用奇数台机器来部署ZooKeeper。

ZooKeeper下载：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/zookeeper/stable/

我下载的是3.4.12版本。

1.安装jdk

ZooKeeper运行在java环境下，所以需要先安装jdk，且要求版本高于1.6。

jdk下载：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

以rpm包的为例。

yum localinstall -y jdk-8u131-linux-x64.rpm

rpm包的安装路径为/usr/java。

[root@s1 ~]# ls -l /usr/java/

total 4

lrwxrwxrwx 1 root root   16 Jun 26 22:53 default -> /usr/java/latest

drwxr-xr-x 9 root root 4096 Jun 26 22:53 jdk1.8.0_131

lrwxrwxrwx 1 root root   22 Jun 26 22:53 latest -> /usr/java/jdk1.8.0_131

通过这种软链接方式，以后有新版jdk要安装，直接改latest的链接对象即可。

然后再设置JAVA_HOME环境变量并导出java程序所在目录的PATH环境变量。

echo 'JAVA_HOME=/usr/java/latest' > /etc/profile.d/jdk.sh

echo 'PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH' >> /etc/profile.d/jdk.sh

chmod +x /etc/profile.d/jdk.sh

source /etc/profile.d/jdk.sh

2.StandAlone模式

standalone模式是在单机上安装ZooKeeper。

先解压zookeeper-3.4.12.tar.gz。

tar xf zookeeper-3.4.12.tar.gz

再把它移到/usr/local/下方便管理。

mv zookeeper-3.4.12 /usr/local/zookeeper

在ZooKeeper的bin目录下提供了几个Windows和Linux下的脚本：

[root@s2 zookeeper]# cd /usr/local/zookeeper

[root@s2 zookeeper]# ls bin

README.txt  zkCleanup.sh  zkCli.cmd  zkCli.sh  zkEnv.cmd  zkEnv.sh  zkServer.cmd  zkServer.sh
  • zkServer：用于启动、停止ZooKeeper，且能查看ZooKeeper状态。
zkServer.sh {start|start-foreground|stop|restart|status|upgrade|print-cmd}
  • zkEnv：设置ZooKeeper启动、关闭时的环境变量。在其余的每个脚本中都引用了这个脚本。
  • zkCleanup：清除ZooKeeper的事务日志和快照。
  • zkCli：ZooKeeper的一个命令行客户端。

设置ZooKeeper的环境变量，这不是必须的，只是为了方便操作上面的几个脚本。

echo 'ZOOKEEPER_HOME=/usr/local/zookeeper' >/etc/profile.d/zk.sh

echo 'PATH=$ZOOKEEPER_HOME/bin:$PATH' >> /etc/profile.d/zk.sh

chmod +x /etc/profile.d/zk.sh

source /etc/profile.d/zk.sh

把windows下的脚本删除：

rm -rf /usr/local/zookeeper/bin/{*.cmd,README.txt}

为了启动ZooKeeper，先提供一个配置文件。默认配置文件的路径为$ZOOKEEPER_HOME下的conf目录。在这个目录下，有几个文件：

[root@s2 zookeeper]# ls conf

configuration.xsl  log4j.properties  zoo_sample.cfg
  • configuration.xsl：无视它。
  • log4f.properties：是ZooKeeper的日志配置文件。
  • zoo_sample.cfg：是ZooKeeper的示例配置文件。

zkServer.sh默认的配置文件名为zoo.cfg。所以，在conf目录下创建一个zoo.cfg。写入几个保证ZooKeeper能正常运行的配置项：

tickTime=2000

dataDir=/usr/local/zookeeper/data1

clientPort=2181

其中：

  • tickTime：ZooKeeper中很多配置项(如心跳时间、连接超时时间等)都要用到的时间单位，这里配置为2000毫秒，即2秒。
  • dataDir：ZooKeeper实例的数据目录。
  • clientPort：ZooKeeper向外提供服务的端口。

然后用zkServer.sh来启动ZooKeeper。

[root@s2 zk]# zkServer.sh start

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Starting zookeeper ... STARTED

也可以手动指定启动时读取的配置文件：

[root@s2 zk]# zkServer.sh start /usr/local/zookeeper/conf/zoo.cfg

查看ZooKeeper的运行状态：

[root@s2 zk]# zkServer.sh status

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: standalone

可以看到运行模式是"standalone"。

ZooKeeper启动后，就可以向外提供ZooKeeper服务了。这里用ZooKeeper提供的命令行客户端去连接一下ZooKeeper做个简单的测试。

连接ZooKeeper实例：

zkCli.sh -server localhost:2181

连接过程中会输出一大堆信息。当连接成功后，将进入ZooKeeper的交互式模式：

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0]   # 在这里输入ZooKeeper允许的命令

例如，创建一个znode：

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] create /zk_test mydata1

Created /zk_test

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] ls /

[zookeeper, zk_test]

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] quit

3.配置伪集群模式

ZooKeeper的伪集群模式是在一个服务器上运行多个ZooKeeper实例来模拟ZooKeeper集群。伪集群模式下，每个实例的配置文件不同、数据目录不同、端口不同。一般来说，ZooKeeper集群至少需要3个服务器节点。

这里，我配置3个实例的ZooKeeper伪集群，它们的数据目录分别为$ZOOKEEPER_HOME下的data1、data2和data3。因为稍后要向这些目录中写myid文件，所以先创建这3个目录：

mkdir /usr/local/zookeeper/data{1,2,3}

先提供3个实例的配置文件，分别为$ZOOKEEPER_HOME/conf/{zoo1.cfg,zoo2.cfg,zoo3.cfg}。

以下是zoo1.cfg内容，各配置项稍后解释。

tickTime=2000

dataDir=/usr/local/zookeeper/data1

clientPort=2181

initLimit=5

syncLimit=2

server.1=localhost:2887:3887

server.2=localhost:2888:3888

server.3=localhost:2889:3889

以下是zoo2.cfg内容，各配置项稍后解释。

tickTime=2000

dataDir=/usr/local/zookeeper/data2

clientPort=2182

initLimit=5

syncLimit=2

server.1=localhost:2887:3887

server.2=localhost:2888:3888

server.3=localhost:2889:3889

以下是zoo3.cfg内容，各配置项稍后解释。

tickTime=2000

dataDir=/usr/local/zookeeper/data3

clientPort=2183

initLimit=5

syncLimit=2

server.1=localhost:2887:3887

server.2=localhost:2888:3888

server.3=localhost:2889:3889

上面的配置项中：

  • initLimit：当非leader节点(即follower和observer)启动时，需要先从leader那里复制数据，以保证所有ZooKeeper节点数据都是同步的。这个选项设置非leader节点从启动到完成同步的超时时长，它以tickTime为时间单位，所以上面的超时时长为5*2=10秒。

    一般来说，ZooKeeper保存的都是协调数据，数据量并不大，所以多数时候可以忽略这个参数，如果待同步数据真的很大，可以考虑增加这个超时时间。

  • syncLimit：follower和leader之间数据延迟的最大时间长度。例如，有个节点的更新操作缓慢，它的数据已经严重落后于leader，ZooKeeper就会将它从ZooKeeper集群中踢出去。ZooKeeper使用时间来度量follower和leader之间数据的延迟，这个选项的值依赖于tickTime，例如tickTime=2000,syncLimit=2表示follower比leader延迟了4秒。

  • server.X=[hostname]:port_A:port_B：该选项用来指定ZooKeeper集群中的服务器节点。其中：

    • X：整数。是ZooKeeper中服务器的一个简单标识。这个数值需要和dataDir下的myid文件内容一致。在启动ZooKeeper集群中的每个实例时，需要读取数据目录中的myid文件，并将该文件中的数值和配置文件中的server.X做匹配，匹配到哪个就表示是哪个ZooKeeper服务器节点。
    • hostname：ZooKeeper服务器节点的地址。
    • port_A：这是第一个端口，用于Follower和Leader之间的数据同步和其它通信。
    • port_B：这是第二个端口，用于Leader选举过程中投票通信。

所以，分别在每个实例的dataDir下创建对应的myid文件。

echo 1 >/usr/local/zookeeper/data1/myid

echo 2 >/usr/local/zookeeper/data2/myid

echo 3 >/usr/local/zookeeper/data3/myid

然后启动这3个ZooKeeper实例。

zkServer.sh start /usr/local/zookeeper/conf/zoo1.cfg

zkServer.sh start /usr/local/zookeeper/conf/zoo2.cfg

zkServer.sh start /usr/local/zookeeper/conf/zoo3.cfg

查看当前java进程列表：

[root@s1 zk]# jps -l

5473 org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain

5395 org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain

5427 org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerMain

5524 sun.tools.jps.Jps

查看这3个实例之间的关系：zoo2.cfg被选为leader，其它是follower。

[root@s1 zk]# zkServer.sh status /usr/local/zookeeper/conf/zoo3.cfg

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/conf/zoo3.cfg

Mode: follower

[root@s1 zk]# zkServer.sh status /usr/local/zookeeper/conf/zoo1.cfg

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/conf/zoo1.cfg

Mode: follower

[root@s1 zk]# zkServer.sh status /usr/local/zookeeper/conf/zoo2.cfg

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/conf/zoo2.cfg

Mode: leader

可以用ZooKeeper提供的命令行客户端工具来测试，写入其中一个实例的数据，其它实例也能收到。

[root@s1 zk]# zkCli.sh -server localhost:2181 create /my_znode hello

......省略.........

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null

Created /my_znode

[root@s1 zk]# zkCli.sh -server localhost:2182 ls /

......省略........

WatchedEvent state:SyncConnected type:None path:null

[my_znode, zookeeper]

4.配置ZooKeeper集群

以3节点的集群为例：192.168.100.21、192.168.100.22、192.168.100.23。因为前面配置单机ZooKeeper和伪集群ZooKeeper已经解释过所有步骤和配置项的意义，所以这里就直接给步骤。

假设已经在3个节点上都安装好了jdk(这是前提)，并下载好了ZooKeeper。

先解压zookeeper-3.4.12.tar.gz。

# 3个节点都执行

tar xf zookeeper-3.4.12.tar.gz

mv zookeeper-3.4.12 /usr/local/zookeeper

添加ZooKeeper环境变量，非必须过程，但建议。

# 在3节点上都执行

echo 'ZOOKEEPER_HOME=/usr/local/zookeeper' >/etc/profile.d/zk.sh

echo 'PATH=$ZOOKEEPER_HOME/bin:$PATH' >> /etc/profile.d/zk.sh

chmod +x /etc/profile.d/zk.sh

source /etc/profile.d/zk.sh

提供配置文件。以下是3个节点上的配置文件：

[root@s1 zk]# cat /usr/local/zookeeper/conf/zoo.cfg

tickTime=2000

dataDir=/usr/local/zookeeper/data

clientPort=2181

initLimit=5

syncLimit=2

server.1=192.168.100.21:2888:3888

server.2=192.168.100.22:2888:3888

server.3=192.168.100.23:2888:3888

在三个节点上都创建好数据目录，并写入myid文件。

# 3个节点上都执行：

mkdir /usr/local/zookeeper/data

# 192.168.100.21上执行

echo 1 >/usr/local/zookeeper/data/myid

# 192.168.100.22上执行

echo 2 >/usr/local/zookeeper/data/myid

# 192.168.100.23上执行

echo 3 >/usr/local/zookeeper/data/myid

启动这3个ZooKeeper实例。

# 3个节点都执行：

zkServer.sh start

然后在3个节点上都验证一下是否正确启动ZooKeeper。

# 节点1上执行：

[root@s1 zk]# zkServer.sh status

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: follower

# 节点2上执行：

[root@s2 zk]# zkServer.sh status

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: follower

# 节点3上执行：

[root@s3 zk]# zkServer.sh status

ZooKeeper JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: leader

如果某个服务器实例出现了错误，请zkServer.sh stop关闭ZooKeeper实例，然后jps命令查看下是否还有ZooKeeper实例在运行，如果有，kill掉。然后再启动ZooKeeper。另外，建议在第一次启动ZooKeeper之前，先将dataDir/version-2目录删除(如果已存在，因为可能是以前的实例因为各种原因而留下来的)。

最后测试下，某节点上创建一个znode，其它节点是否也同步了该节点。

# 在192.168.100.21上创建一个znode：

[root@s2 zk]# zkCli.sh -server 192.168.100.21:2181 create /test_znode "hello world"

Connecting to 192.168.100.21:2181

.........省略..........

Created /test_znode

# 在192.168.100.22上获取这个znode

[root@s2 zk]# zkCli.sh -server 192.168.100.22:2181 get /test_znode

Connecting to 192.168.100.22:2181

.........省略..........

hello world

cZxid = 0x100000002

ctime = Wed Jun 27 08:14:38 CST 2018

mZxid = 0x100000002

mtime = Wed Jun 27 08:14:38 CST 2018

pZxid = 0x100000002

cversion = 0

dataVersion = 0

aclVersion = 0

ephemeralOwner = 0x0

dataLength = 11

numChildren = 0

# 在192.168.100.23上获取这个znode

[root@s2 zk]# zkCli.sh -server 192.168.100.23:2181 ls /

Connecting to 192.168.100.23:2181

.........省略..........

[zookeeper, test_znode]

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